Cálculo dos parâmetros do tubo: como calcular corretamente o peso, massa e volume de um tubo

A necessidade de calcular um tubo e determinar com precisão a sua gravidade específica, massa total e volume surge ao colocar novos elementos de comunicação ou substituir os antigos, durante as reparações de rotina ou manutenção programada de sistemas, durante a construção de edifícios privados e de apartamentos, edifícios públicos e industriais estruturas.

Os dados obtidos são inseridos na documentação do projeto e permitem fazer um orçamento com a maior precisão possível, indicar o custo total das próximas obras e determinar o número de pessoal e equipamentos capazes de cumprir a tarefa de acordo com os prazos estabelecidos .

Vamos descobrir juntos como e por que o peso e o volume dos tubos são calculados.

Por que os tubos são projetados?

Um cálculo preliminar detalhado de tubos permite saber quanto material é necessário para instalar corretamente o sistema selecionado e ajuda a evitar desperdícios desnecessários de dinheiro na compra, transporte e posterior instalação de peças.

Com a abordagem correta, o pipeline finalizado funcionará com precisão e confiabilidade, e refrigerante nele se moverá na velocidade necessária, garantindo assim o desempenho operacional mais eficiente de todo o sistema de comunicação.

Ao preparar estimativas de custos, os projetistas de sistemas de encanamento recomendam levar em consideração indicadores como:

• permeabilidade básica do gasoduto;
• nível de perda potencial de calor;
• tipo, volume e espessura do isolamento necessário;
• a quantidade de material que protege os tubos da corrosão e outras influências externas negativas;
• o grau de suavidade ou rugosidade da superfície interna do tubo.

Com base nesses dados, escolher o tipo apropriado e solicitar a quantidade necessária de tubos será muito mais rápido e fácil.

Como calcular corretamente os parâmetros na vida cotidiana?

Para calcular corretamente os parâmetros básicos da laminação de tubos planejados para uso, em primeiro lugar, determine o tipo de material e seção transversal da peça, diâmetro externo e interno, espessura da parede e comprimento do próprio tubo.

Os dados mais completos sobre GOSTs e padrões podem ser obtidos em um sistema virtual de busca e informação que fornece acesso aberto à documentação do Fundo Federal de Informações e a todas as atualizações temáticas atuais

Alguns dos dados são obtidos de forma rápida e fácil medindo o produto selecionado com uma fita adesiva. Informações mais detalhadas são fornecidas por documentos de acompanhamento, certificados de qualidade emitidos ao fabricante pelas autoridades competentes, diretórios de perfis, GOSTs atuais e fontes abertas da Internet.

Métodos de cálculo na indústria

Em instalações de grande porte em construção ou reforma, o processo de determinação dos parâmetros começa com a inspeção de entrada. Engenheiros e instaladores verificam a documentação anexa, certificados e marcações da empresa aplicadas ao tubo laminado pelo fabricante.

Uma inspeção minuciosa de um lote de material de tubo no momento da entrega nos permite identificar possíveis inconsistências e, se detectadas, recusar razoavelmente o fornecedor a aceitar produtos de qualidade inferior

A partir desses dados, descobrem-se as dimensões nominais do material resultante, o tipo de metal ou tipo de plástico, o número do lote da mercadoria, os resultados da detecção de falhas por raios X realizada pelo fabricante e a análise química do produto. fundição, o tipo de tratamento térmico e a data das especificações.

Nas condições de produção, o comprimento real do tubo é medido usando um fio medidor ou fita métrica. O desvio dos valores indicados na documentação de fábrica, para cima ou para baixo, para produtos de primeira classe é considerado aceitável se não exceder 15 milímetros, para produtos de segunda classe – 100 milímetros.

Dados básicos sobre o tubo podem ser obtidos nas marcações. Geralmente é aplicado na parte externa ou interna do produto, a uma curta distância de uma das pontas. Lá indicam o nome do fabricante, número de calor, teor de carbono equivalente (para metais), data de produção, número e parâmetros dimensionais nominais

O diâmetro externo dos tubos utilizados na indústria é verificado pela fórmula:

D = L:π-2Δр-0,2 mm

Leva em consideração parâmetros como:

• D – diâmetro necessário;
• L – comprimento da circunferência externa do tubo;
• Δр – espessura do material com que é feita a fita métrica;
• 0,2 milímetros é a tolerância permitida para contato com a superfície da ferramenta de medição.

Erros e desvios do diâmetro real daqueles declarados pelo fabricante para produtos com seção transversal de até 200 milímetros são permitidos dentro de 1,5 milímetros. Para tubos de grande seção transversal, este valor é considerado normal se não ultrapassar 0,7% do diâmetro especificado na documentação.

Determinando o diâmetro do material do tubo

Para esclarecer o diâmetro do tubo utilizado no processo de reparo e instalação, primeiro meça sua circunferência. Uma fita métrica de costura comum é adequada para isso. Se não tiver em mãos, basta enrolar o cachimbo com linha grossa, corda ou barbante e depois aplicar o fragmento em uma régua e descobrir seu comprimento.

O diâmetro externo do tubo pode ser medido com uma fita métrica comum ou uma régua de papelaria. No entanto, estes métodos são apropriados quando são impostos requisitos mínimos à precisão dos parâmetros. Para cálculos mais precisos (até décimos de milímetro), é melhor usar um paquímetro. É verdade que esta opção de medição só é relevante para produtos com seção transversal pequena

Para efeitos de cálculos precisos subsequentes, use uma fórmula matemática elementar para determinar a circunferência:

eu=πD

(L - denota o comprimento da circunferência externa de um círculo; π - é um número constante "pi", tendo o mesmo valor em todos os casos - 3,14 (para cálculos mais precisos, até oito dígitos após a vírgula decimal são considerados em conta); D - simboliza o diâmetro do círculo).

Para calcular corretamente o diâmetro externo, transforme a equação na fórmula D=L/π e faça todos os cálculos necessários.

Dados precisos sobre o diâmetro interno e externo do tubo permitem calcular detalhadamente o rendimento real da tubulação, sua resistência e resistência às cargas operacionais

Para determinar o tamanho do diâmetro interno do círculo, primeiro meça a espessura das paredes do material do tubo e, a seguir, esse valor, multiplicado por 2, é subtraído do número que determina o diâmetro externo do produto.

Medição de parâmetros em condições difíceis

Se o tubo a ser medido for de difícil acesso, utilize o método de cópia e aplique na peça uma ferramenta de medição adequada ou um objeto com parâmetros já conhecidos, por exemplo, uma caixa de fósforos.

Em seguida, a área necessária é fotografada e todos os demais cálculos são feitos com base na imagem. Os valores obtidos são então convertidos em parâmetros reais de laminação de tubos, levando em consideração a escala do levantamento realizado.

Nuances de medir o diâmetro de tubos para um sistema de aquecimento

No processo de organização de um complexo de aquecimento, o diâmetro dos tubos é determinado da forma mais correta e precisa possível. A eficiência subsequente de todo o sistema e a sua capacidade de produzir a quantidade necessária de aquecimento dependerão da exatidão destes dados.

O material do tubo destinado à disposição do sistema de aquecimento deve corresponder claramente ao diâmetro declarado. Acessórios muito estreitos não resistirão à circulação ativa do elemento de aquecimento e se desgastarão rapidamente, e acessórios muito largos perderão calor e não serão capazes de aquecer adequadamente o ambiente

Os tubos instalados para aquecimento de instalações residenciais ou industriais estão sujeitos a requisitos especiais. Espera-se que eles tenham alta estabilidade operacional e capacidade de suportar a pressão do líquido refrigerante.

Ao usar elementos com diâmetro errado, esta tarefa torna-se extremamente difícil. Como resultado, ocorre uma perda significativa de calor e o apartamento, casa, escritório ou oficina fica frio e desconfortável.

Recursos de cálculo do volume do tubo

O cálculo do volume exato da tubulação utilizada é um procedimento obrigatório na instalação de qualquer sistema de comunicação. Se esta etapa for ignorada ou tratada de forma irresponsável, criar-se-á demasiada pressão no pipeline em funcionamento.

Isso acelerará o desgaste do material e fará com que o sistema exija reparos constantes e eventualmente simplesmente falhe, sem sequer completar o período de garantia estabelecido.

O cálculo correto do volume do tubo garantirá um abastecimento de água de alta qualidade para a casa e permitirá que os proprietários a utilizem da maneira mais conveniente para eles. O complexo, instalado com base em dados precisos, funcionará por muito tempo e de forma confiável, sem exigir manutenções complexas ou grandes reparos.

A baixa pressão também terá um impacto negativo, pois complicará significativamente ou mesmo tornará completamente impossível o funcionamento total e confortável do sistema de um modo conveniente para o consumidor.

Parâmetros gerais e cálculos necessários

Para calcular o volume de uma determinada seção de uma peça de tubo, primeiro determine a circunferência do tubo pelo seu diâmetro externo. Eles fazem isso usando fórmulas

S=π(D/2)² ou S=πR²

Neste caso, D significa um indicador digital do diâmetro externo do tubo, e R é metade do diâmetro externo, ou seja, o raio. O valor resultante é multiplicado pelo comprimento do fragmento processado e obtém-se o volume resultante em metros cúbicos.

Outros cálculos necessários são realizados usando a fórmula para calcular o volume de um cilindro

V=SH

onde V é o volume do tubo expresso em metros cúbicos, S é a área da seção transversal externa expressa em metros quadrados e H é o comprimento da seção do tubo expresso em metros. Para a correção das ações, primeiro todas as unidades de medida são convertidas em um único vetor e só depois são realizados os cálculos necessários.

Cálculo do volume de tubulações para abastecimento de água e gás

O cálculo correto do volume dos tubos de aço destinados às comunicações responsáveis ​​pelo abastecimento de água e gás começa com a determinação do diâmetro. Os modelos mais populares são tubos reforçados com diâmetro de base de 25,5 milímetros e tubos universais comuns com diâmetro de 27,1 milímetros.

Segundo os profissionais, ao instalar um sistema simples, a precisão dos indicadores não é muito importante, uma vez que o volume do tubo é calculado a partir de indicadores adimensionais geralmente estabelecidos, denominados diâmetro nominal. O valor digital desses valores é determinado por meio de tabelas especiais e somente no caso em que seja necessário calcular a pressão.

Se você planeja usar anticongelante, tente fazer cálculos com mais precisão. Isso permite evitar custos desnecessários de material e reduz significativamente os custos gerais de instalação de comunicações.

O anticongelante à base de glicerina é absolutamente seguro para humanos, não causa corrosão nos equipamentos e não danifica a superfície interna do tubo. Porém, seu custo é bastante elevado. Para evitar gastar dinheiro extra, você precisa calcular com muita clareza o volume dos tubos e comprar exatamente a quantidade necessária de substância.

A seguir, calcule o raio da peça. Para fazer isso, use a fórmula:

R=D/2

inserem os dados contidos na documentação anexa ou nas marcações dos tubos (D significa o diâmetro da base declarado pelo fabricante) e a seguir, a partir dos valores obtidos, realizam as ações computacionais necessárias.

Você pode calcular o raio do material do tubo de uma forma mais simples usando a fórmula R=L/6.28318530. L aqui denota a circunferência, que pode ser facilmente medida com uma fita métrica ou corda, e os símbolos digitais implicam a letra Pi multiplicada por 2

Na próxima etapa, a área da seção transversal é encontrada. Para fazer isso, o valor numérico do raio é elevado ao quadrado e multiplicado novamente pelo número PI (3.14). Se o raio da peça for expresso em milímetros, a área da seção transversal será calculada em milímetros quadrados. Ao final, todos os valores obtidos são colocados na fórmula V=SH e o número desejado é obtido.

Recomendamos também a leitura de um artigo mais detalhado sobre como calcular corretamente o volume dos tubos. Mais detalhes - acesse link.

Regras para calcular o peso de uma peça de tubo

À primeira vista, calcular o peso de um metro linear de tubo não é difícil. Basta olhar a rotulagem do produto, verificar os materiais de referência relevantes (certificados de certificação, documentação de acompanhamento, GOSTs aprovados, etc.) e obter daí todos os dados necessários.

Você pode usar um programa on-line especialmente projetado, inserir nele as informações que tem em mãos e, em 1 a 2 minutos, ver resultados precisos no monitor do computador, na tela do tablet ou na tela do telefone.

Ao adquirir um lote de tubos de aço, é fundamental verificar o peso dos produtos.Se o metal laminado pesar mais do que o necessário, simplesmente não será suficiente para construir a estrutura planejada ou completar o sistema. Além disso, o peso adicional, não levado em consideração na elaboração do projeto, aumentará a carga sobre os apoios e no futuro poderá provocar uma situação de emergência imprevista ou colapso parcial ou total do objeto

Mas às vezes não há livros de referência disponíveis e também falta a capacidade de usar recursos virtuais. Mas há tubos feitos de metal ou plástico, exigindo urgentemente a determinação de sua massa real.

E o procedimento de cálculo aqui é muito importante, pois muitos tipos de produtos são vendidos por peso, e os mais pesados ​​​​muitas vezes diferem significativamente em custo dos mais leves.

A discrepância entre o peso real do tubo e o declarado acontece com bastante frequência. Em vez dos indicados no projeto, os fornecedores às vezes trazem materiais mais leves para o cliente. À primeira vista, não há nada de errado com isso, e mesmo tubos leves são mais que suficientes para o projeto planejado. No entanto, um material mais leve e mais fino não suportará a carga operacional planejada e o sistema ou estrutura exigirá muito em breve grandes reparos ou substituição completa, tanto de elementos individuais quanto de todo o complexo de tubos.

Além disso, dados precisos de peso ajudam a determinar a resistência da estrutura que está sendo construída e permitem descobrir qual nível de carga operacional ela será capaz de suportar no futuro.

Além disso, informações sobre parâmetros de peso são necessárias para selecionar um veículo capaz de entregar material para um local de reparo ou construção e para determinar a quantidade de mão de obra e equipamentos de construção necessários para carga/descarga e subsequente instalação de elementos no sistema geral.

Determinando o peso de um tubo redondo

O peso de um pedaço de material de tubo com seção transversal redonda é determinado com base no diâmetro externo do produto, na espessura da parede, na densidade específica do material e no comprimento total do segmento em metros lineares.

O algoritmo de cálculo é descrito pela fórmula:

M = π * Ro * s * (D – s) * L

Os caracteres alfabéticos representam os seguintes parâmetros:

• M é a massa necessária do tubo em estudo;
• Πi é um valor constante igual a 3,14, relevante para o cálculo da área de um círculo;
• Ro é a gravidade específica do material com que é feito o produto (para metais é indicada como densidade em quilogramas por metro cúbico);
• S – espessura da parede do tubo;
• D – tamanho do diâmetro externo da circunferência do tubo;
• L – comprimento do produto.

Feitos todos os cálculos necessários e descoberto quanto pesa um metro linear, o valor resultante é multiplicado pelo número total de metros lineares adquiridos de laminação de tubos.

Saber exatamente o peso dos tubos de plástico não é tão importante. Basta ver o volume total adquirido para entender que tipo de transporte poderá transportá-los. Com o aço laminado a situação é mais complicada. O material é inicialmente muito pesado e se você carregar o produto em um carro sem saber seu peso total, o carro pode simplesmente não se mover

Desta forma, obtêm-se dados sobre o peso total relativo dos produtos necessários à instalação de um sistema de comunicação ou à construção de quaisquer edifícios.

Como calcular a massa dos tubos perfilados?

Todas as equações, algoritmos e fórmulas apresentadas acima são relevantes apenas para tubos laminados com seção transversal redonda. É o mais comum e mais utilizado do que todas as outras opções para fins industriais e domésticos.

Porém, há situações em que se torna necessário calcular a massa de produtos com seção oval, retangular, quadrada, trapezoidal ou algum outro tipo não padronizado.

Tubos laminados de seção retangular e quadrada são frequentemente usados ​​​​para a disposição de pisos e tetos entre pisos. O peso do material neste caso deve corresponder exatamente aos parâmetros indicados no projeto e em nenhum caso ser inferior. Caso contrário, a estrutura simplesmente não suportará a carga operacional, perderá a sua integridade e em algum momento irá ceder ou falhar, tornando a estrutura completamente inutilizável.

O peso das peças de tubos com seção transversal não padronizada é calculado usando várias fórmulas simples. A massa de um tubo quadrado pode ser encontrada pela equação:

M = (Ro) * 0,0157 * s * (A * 2 – 2,86 * s) * L,

onde caracteres alfanuméricos significam o seguinte:

• Ro – gravidade específica (densidade) do material;
• 0,0157 – valor calculado constante;
• S – espessura da parede;
• 2,86 é um valor constante calculado com base no raio do canto;
• L – comprimento do tubo, indicado em metros lineares.

Para uma peça de tubo retangular, a seguinte equação é relevante:

M = (Ro / 7850) * 0,0157 * s * (A + B – 2,86 * s) * L,

onde, além de todos os dados descritos acima, são levados em consideração os valores de A e B, simbolizando o comprimento dos lados. Mais informações sobre os tipos de tubos de aço com diferentes seções podem ser lidas em este material.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

Lifehacks, dicas úteis e recomendações visuais sobre como medir de forma rápida, fácil e sem esforço o diâmetro do tubo necessário. Os métodos são aplicáveis ​​a peças de qualquer tamanho, feitas de diversos materiais:

Regras para cálculo do volume de tubos em metros cúbicos por meio de fórmulas matemáticas. Descrição detalhada de todas as ações passo a passo:

Dicas para artesãos domésticos sobre como calcular corretamente a massa de um metro de tubo redondo e perfilado. Recomendações detalhadas para o uso de tabelas temáticas, fórmulas e calculadoras online:

Com base nas informações apresentadas acima, podemos afirmar que calcular de forma independente o peso, volume, diâmetro, massa e seção transversal de tubos feitos de diversos materiais não é tão difícil.

É claro que a tarefa exige atenção, escrupulosidade, precisão e leva algum tempo. Mas todos os esforços serão recompensados ​​num futuro muito próximo. O sistema de comunicação, formado segundo os parâmetros mais precisos, funciona com absoluta clareza e garante retornos operacionais efetivos.

Se ainda houver dúvidas e não houver confiança absoluta na capacidade de realizar cálculos precisos de forma independente, é apropriado confiar esta questão aos projetistas. Eles farão tudo rapidamente e fornecerão ao cliente um detalhamento completo dos custos de todos os parâmetros necessários.

Esperamos que o material apresentado acima tenha ajudado você nos cálculos de tubos feitos de diversos materiais. Se você tiver alguma dúvida, pode colocá-la no bloco abaixo e tentaremos respondê-la prontamente.